[發明專利]中空碳纖維限域Pd催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110429695.5
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113083293B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 王碩;馮龍;胡雅寧;李冰;胡雪敏
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;B01J21/18;B01J35/06;C07C5/09;C07C15/46
• 代理公司: 石家莊科途知識產權代理事務所(普通合伙) 13141
• 代理人: 檀文禮

1.一種中空碳纖維限域Pd催化劑，其特征在于：采用同軸靜電紡絲技術制備中空碳纖維限域Pd催化劑，以聚丙烯腈與聚乙烯吡咯烷酮作為同軸靜電紡絲的壁材，以高分子分散劑、模板劑與Pd前驅體作為同軸靜電紡絲的芯材，得到納米紡絲膜，再經過煅燒處理，制得中空碳纖維限域Pd催化劑；

所述高分子分散劑選用蠶絲蛋白、羊毛蛋白、纖維素、聚苯胺、聚苯酚、聚苯硫醚中的至少一種；

所述模板劑選用聚丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的至少一種；

通過調控高分子分散劑與模板劑的質量配比定向獲取芯材活性中心的Pd尺寸和電子結構，調控方法按下表所示。

高分子分散劑與模板劑的質量比	0.02~0.08	0.08~0.15	＞0.15
Pd顆粒尺寸（nm）	＞30	10~30	＜10

2.根據權利要求1所述的中空碳纖維限域Pd催化劑，其特征在于：所述Pd前驅體選用四氯鈀酸二鈉、乙酰丙酮鈀、氯化鈀、硝酸鈀中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的中空碳纖維限域Pd催化劑，其特征在于：選用N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺作為同軸靜電紡絲的壁材、芯材的紡絲液溶劑。

4.一種如權利要求1~3中任一項所述中空碳纖維限域Pd催化劑的制備方法，其特征在于：該制備方法包括以下步驟：

a、將聚丙烯腈與聚乙烯吡咯烷酮溶于紡絲液溶劑中，配制同軸靜電紡絲的壁材紡絲液，將高分子分散劑、模板劑、Pd前驅體溶于紡絲液溶劑中，配置同軸靜電紡絲的芯材紡絲液，采用同軸靜電紡絲技術制備納米紡絲膜；

b、將步驟a獲得的納米紡絲膜進行煅燒處理，在200~300℃下預氧化120~150 min，在800~900℃下煅燒120~150 min，制得中空碳纖維限域Pd催化劑。